CH96866A - Procédé et dispositif pour le traitement de liquides par vaporisation et condensation. - Google Patents

Procédé et dispositif pour le traitement de liquides par vaporisation et condensation.

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CH96866A
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Description


  Procédé et dispositif pour le traitement de liquides par vaporisation et condensation.    La présente invention a pour objet un  procédé. pour le traitement de liquides par  vaporisation et condensation en utilisant une  chute de température produite par un agent  opérant tour<B>à</B> tour vaporisé et condensé, ce  procédé consistant en ce que la vaporisation  de l'agent opérant et du liquide<B>à</B> traiter est  obtenue en les soumettant<B>à</B> une pression  inférieure<B>à</B> la pression atmosphérique.  



       Einvention    comprend en outre un dis  positif, pour la réalisation de ce procédé,  constitué par une chambre pour le liquide<B>à</B>  traiter qui est en communication avec une  autre chambre destinée<B>à</B> recevoir les vapeurs  de ce liquide et par deux récipients, reliés  entre eux par une conduite<U>où</U> est insérée  une soupape régulatrice, dont un, destiné<B>à</B>  contenir un agent opérant liquide, est relié  avec le conduit d'aspiration d'un compresseur,  et l'autre, pour contenir les vapeurs de cet  agent opérant, est relié avec le conduit de  compression de ce compresseur,

   le tout étant  établi de telle     soi-te    qu'il puisse se produire  un     échanue    de chaleur entre la chambre pour  le liquide<B>à</B> traiter et le récipient pour les    vapeurs de l'agent opérant ainsi qu'entre la  chambre pour les vapeurs du liquide<B>à</B> traiter  et le récipient pour l'agent opérant liquide.  



  Le récipient pour contenir l'agent opérant  liquide peut être de capacité plus grande que  le volume de liquide qu'il doit contenir, de  sorte que celui-ci présente une surface libre  de grande étendue; le dégagement de ses  vapeurs est alors favorisé par l'évaporation  superficielle.  



  Le dessin annexé montre schématiquement,  <B>à</B> titre d'exemple, trois formes d'exécution  d'un dispositif suivant l'invention. La     fig.   <B>1</B>  est la coupe verticale d'un dispositif pour la       concen   <B>'</B>     tration    ou pour la distillation de liquides;  la     fig.    2 montre en coupe verticale un appa  reil de séchage, et la     fig.   <B>3</B> montre en coupe       vertibale    un autre type d'installation.  



  Dans la construction montrée en     fig.   <B>1,</B>  le dispositif comprend deux chambres<B>1</B> et 2  en communication entre elles<B>à</B> travers un  conduit<B>3</B> où est monté un ventilateur 4 qui  engendre une pression dans la chambre<B>1</B> et  une aspiration dans la chambre 2.<B>A</B> l'in  térieur de la chambre<B>1</B> est logé un faisceau      de tubes<B>5</B> dont les extrémités sont insérées  dans des plaques<B>5'</B> qui séparent un     com.-          partilnent    central<B>7</B> de deux compartiments  d'extrémité<B>8</B> et<B>9</B> qui communiquent avec  l'intérieur des tubes<B>5.</B> La chambre 2 con  tient un faisceau de tubes<B>6</B> dont les ex  trémités sont insérées dans des plaques<B>6'</B>  qui séparent un compartiment<B>7'</B> de deux  compartiments 

  d'extrémité<B>8'</B> et<B>9'</B> qui com  muniquent avec l'intérieur des tubes<B>6.</B>  



  Les compartiments<B>9</B> et<B>8'</B> des chambres  <B>1</B> et 2 sont reliés par un conduit<B>10</B> où est  inséré un compresseur rotatif<B>11</B> capable de  donner un débit élevé sous une faible     dif-          férence    de pression.  



  Les compartiments<B>8</B> et<B>9'</B> communiquent  entre eux<B>à</B> l'aide d'une conduite pourvue  d'une vanne de réglage<B>13.</B>  



  Le compartiment<B>7'</B> de la chambre 2 com  porte, en haut, une cloison 14 laissant une  ouverture annulaire autour de chacun des  tubes<B>6</B> et limitant un autre compartiment<B>15</B>  où aboutit un conduit<B>16</B> pourvu d'une pompe  <B>17</B> et venant du fond du compartiment<B>7'.</B>  Sur le conduit<B>16</B> est branché un raccord  d'introduction<B>18</B> et<B>à</B> l'intérieur de la  chambre 2 est formée une chemise<B>19</B> dans  laquelle peut être établie une circulation d'un  fluide chaud pour élever la température au       dégré    voulu et compenser les pertes par  radiation.  



  Au-dessus<B>du</B> fond du compartiment<B>7</B> de  la chambre<B>1</B> est raccordé un conduit de  décharge 20, et<B>à</B> ce compartiment ainsi qu'au  compartiment<B>8</B> aboutissent deux branches 21  et 22 d'un tube<B>23,</B> en communication avec  une soupape pneumatique (non représentée).  



  Le conduit 22 est raccordé avec un con  duit     24.pourvu    d'une vanne pour l'introduc  tion du liquide opérant.  



  Pour mettre l'appareil en fonction, après  avoir extrait l'air des compartiments<B>7</B> et<B>8</B>  de la chambre<B>1 à</B> travers les conduits 22  et<B>23,</B> on introduit dans le compartiment<B>8,</B>  <B>à</B> travers le conduit 24, une quantité déter  minée d'un agent opérant, par exemple acide  carbonique, ammoniaque, acide sulfureux,  chlorure de méthyle, éther,     etc.       Lors du fonctionnement du compresseur<B>11</B>  qui produit une aspiration dans le comparti  ment<B>9,</B> le liquide opérant, qui descend dans  les tubes<B>5,</B> se vaporise<B>à</B>     Fintérieur    de ces  tubes et ses vapeurs, refoulées dans les  tubes<B>6 de</B> la chambre 2, sont condensées  dans ces tubes et le liquide produit s'assemble  au fond du compartiment<B>9',

  </B> d'où il revient  au compartiment<B>8</B> en parcourant la con  duite 12.  



  Les tubes<B>5</B> contenus dans la chambre<B>1</B>  sont par<B>là</B> refroidis et les tubes<B>6</B> de la  chambre 2 sont réchauffés; la différence de  leurs températures peut être réglée par la       man#uvre    de la vanne<B>13,</B> ou en modifiant  le débit du compresseur<B>11,</B> c'est-à-dire la  différence de pression.  



  Le liquide<B>à</B> traiter est introduit<B>à</B> travers  le raccord<B>18</B> d'où il passe dans le comparti  ment<B>15</B> et de<B>là, à</B> travers les ouvertures  annulaires entourant les différents tubes<B>6,</B>  il coule sur la surface externe de ceux-ci.  Par l'action de la chaleur que ces tubes  reçoivent par effet de la condensation du  liquide opérant<B>à</B> leur intérieur (et éventuelle  ment aussi<B>à</B> cause du chauffage du liquide  parcourant la chemise<B>19)</B> et<B>à</B> cause du fait  que dans la chambre 2 règne une pression  inférieure<B>à</B> la pression atmosphérique, une  partie du liquider<B>à</B> traiter se vaporise, tandis  que la partie demeurée liquide s'assemble sur  le fond<B>6'</B> et est renvoyée par la pompe<B>17,</B>  <B>à</B> travers le conduit<B>16,</B> dans le comparti  ment<B>15.</B>  



  Les vapeurs dégagées dans le comparti  ment<B>7'</B> sont refoulées par le ventilateur 4  dans<B>le</B> compartiment<B>7</B> où elles se conden  sent en contact avec les tubes<B>5</B> refroidis  par la vaporisation de l'agent opérant<B>à</B> leur  intérieur et le liquide condensé- se décharge  par le conduit     'LO.     



  Le traitement du liquide peut être effec  tué<B>à</B> toute température sans que celle-ci ait  une influence importante sur la quantité  d'énergie nécessaire au fonctionnement du  dispositif.  



  Dans la construction montrée en     fig.    2, et  qui est destinée particulièrement au séchage,      les faisceaux<B>de</B> tubes<B>5</B> et<B>6</B> sont remplacés  par deux récipients<B>25</B> et<B>26,</B> qui peuvent  aussi être formés par des tubes, reliés entre  eux par un conduit<B>27</B> où est inséré le com  presseur<B>Il</B> et par le conduit 12 pourvu de  la vanne de réglage'<B>13.</B>  



  Les récipients 25 et<B>26</B> sont logés<B>à</B> l'in  térieur de chambres<B>28</B> et<B>29</B> en communi  cation entre elles<B>à</B> travers un conduit<B>30</B>  où est monté un ventilateur 4.  



  Les conduits 21 et 22, aboutissant respec  tivement<B>à</B> la chambre<B>28</B> et<B>à</B> la chambre<B>25</B>  et raccordés, par un conduit<B>23,</B> avec une  pompe pneumatique, servent<B>à</B> l'extraction  de l'air, taudis que le conduit 24 sert<B>à</B> l'in  troduction du liquide opérant. 20 indique le  tube de décharge du liquide condensé<B>.</B> et<B>31</B>  et 32 sont les ouvertures pour     Fintroduction     et la décharge de la matière<B>à</B> sécher.  



  Le fonctionnement est analogue<B>à</B> celui  précédemment     déerit;    l'humidité ou le liquide       vaporisable    contenu dans     la*    matière intro  duite dans la chambre<B>29</B> est vaporisé par  l'action de la chaleur dégagée par la     cou-          densation    du liquide opérant dans la chambre  <B>26</B> et par la dépression que le ventilateur 4  crée dans la chambre<B>29;</B> ses vapeurs sont  condensées dans la chambre<B>28.</B>  



  Dans cette application, on peut aussi  opérer<B>à</B> toute température voulue en ayant  recours<B>à</B> un système quelconque de chauffage  ou de refroidissement.  



  La     fig.   <B>3</B> montre schématiquement un dis  positif dans lequel la circulation du liquide  opérant est séparée de celle du liquide<B>à</B>  traiter. Dans ce cas, le cycle du liquide  opérant s'effectue dans les serpentins<B>5"</B> et<B>6"</B>  en communication entre eux, d'une part,<B>à</B>  travers un compresseur<B>11</B> et, d'autre part,  <B>à</B> travers une vanne de réglage<B>13.</B> Le ser  pentin<B>5"</B> est plongé dans un récipient<B>31</B>  avec lequel sont raccordés les bouts d'un  serpentin<B>33</B> logé dans la chambre<B>l'</B> où  s'effectue la condensation du liquide en traite  ment;

   le serpentin     6\*    est logé dans un réci  pient 32 avec lequel sont raccordés les bouts  d'un serpentin 34 logé dans la chambre 2'  pour la vaporisation du liquide en traitement,    cette chambre 2' communiquant avec la  chambre<B>l' à</B> travers un ventilateur 4'.  



  Dans cette installation, le liquide opérant  se vaporise dans le serpentin<B>5"</B> sous l'ac  tion de l'aspiration produite par le compres  seur<B>11,</B> et ses vapeurs sont refoulées par  ce compresseur dans le serpentin<B>6"</B> où elles  se condensent     #    le liquide condensé revient au  serpentin<B>5" à</B> travers la vanne de réglage<B>13.</B>  Le liquide circulant dans le récipient<B>31</B> et  dans le serpentin<B>33</B> et qui est refroidi par  effet de l'évaporation du liquide opérant,  donne lieu, dans la chambre<B>1',

  </B> au refroi  dissement destiné.<B>à</B> provoquer la condensa  tion des     vape'urs    du liquide en traitement  taudis que le liquide circulant dans la chambre  <B>32</B> et dans le serpentin 34 transporte dans  la chambre 2' la chaleur dégagée par la con  densation du liquide opérant dans le serpen  tin<B>6".</B> Par l'action de cette chaleur et<B>à</B>  cause du fait que dans la chambre 2' règne  une pression inférieure<B>à</B> la     pression-atmos-          phérique,    le liquide<B>à</B> traiter se vaporise dans  cette chambre et ses vapeurs sont refoulées,  par le ventilateur 4', dans la chambre<B>l'</B> où  elles sont condensées.  



  La disposition des différents éléments de  l'installation peut être changée, par exemple  chacun des récipients<B>31</B> ou<B>32</B> peut fournir  le liquide<B>à</B> plusieurs serpentins comme     33     et 34 respectivement, de façon que l'instal  lation     5"-11-6"    Peut servir<B>à</B> un certain  nombre d'appareils     2'-4'-1'    destinés<B>à</B>     effec-          tuer    les traitements voulus.  



  Le choix de- l'agent opérant dépend de la  température normale de régime la mieux  appropriée au traitement du liquide oui de  la matière qu'on a en vue, afin de pouvoir  travailler dans de bonnes conditions de. pres  sion dans les chambres occupées par l'agent  opérant. Le rapport entre les débits des com  presseurs ou ventilateurs agissant sur la  matière traitée et sur l'agent opérant dépend  du rapport entre la chaleur de vaporisation  du liquide opérant et celle du liquide en  traitement.  



  Dans toutes les constructions décrites, le  <B>cycle</B> effectué par l'agent opérant est le même      que dans une installation pour la production  de froid, mais la différence de température  entre le condenseur et le vaporisateur est  petite par rapport<B>à,</B> celle existant dans les  installations frigorifiques (elle peut être limitée  <B>à</B> quelques degrés seulement) et le travail  du- compresseur est limité<B>à</B> vaincre une faible  pression.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS: I Procédé pour le traitement de liquides par vaporisation et condensation en utilisant une chute de température produite par un agent opérant tour<B>à</B> tour vaporisé et con densé, caractérisé en ce que la vaporisa tion de Fagent opérant et du liquide<B>à</B> traiter est obtenue en les soumettant<B>à</B> une pression inférieure<B>à</B> la pression atmos phérique.
    II Dispositif pour la réalisation du procédé suivant la revendication<B>1,</B> caractérisé par une chambre pour le liquide<B>à</B> traiter qui est en communication avec une autre chambre destinée<B>à</B> recevoir les vapeurs de ce liquide et par deux récipients, reliés entre eux par une conduite où est insérée une soupape régulatrice, dont un, destiné <B>à</B> contenir un agent opérant liquide, est relié avec le conduit d'aspiration d'un compresseur et l'autre, pour contenir les vapeurs de Lcet agent opérant, est relié avec le conduit de compression de ce com presseur,
    le tout étant établi de telle sorte qu'il puisse se produire un échange de chaleur entre la chambre pour le liquide <B>à</B> traiter et le récipient pour les vapeurs de l'agent opérant ainsi qu'entre la chambre pour les vapeurs du liquide<B>à</B> traiter et le récipient pour l'agent opérant liquide.
    SOUS-REVENDICATIONS: <B>1</B> Disposi <B>'</B> tif suivant la revendication H, carac- térisé en ce que le récipient pour contenir l'agent opérant liquide est de capacité plus grande que le volume de liquide qu#il doit contenir et en ce que le compresseur inter calé dans le conduit que le relie avec<B>le</B> récipient pour ses vapeurs est un compres seur rotatif.
    2 Dispositif suivant la revendication II, carac térisé en ce que les chambres pour con tenir le liquide<B>à</B> traiter et pour contenir ses vapeurs sont reliées entre elles par un conduit oâ est inséré un ventilateur destiné <B>à</B> exercer une aspiration dans la chambre pour le liquide<B>à</B> traiter et une pression dans la chambre pour ses vapeurs. <B>3</B> Dispositif suivant la revendicationH et la sous-revendication <B>1,</B> caractérisé en ce que le récipient pour les vapeurs de l'agent opérant est constitué par au moins un tube monté dans la chambre pour le liquide<B>à</B> traiter, de telle sorte que ce liquide vienne en contact avec la surface externe dudit tube.
    4 Dispositif suivant la revendication<B>II,</B> carac térisé en ce que les récipients pour l'agent opérant et pour ses vapeurs sont logés dans des récipients pleins de liquide dont chacun communique avec un- dispositif d'échange de chaleur, l'un de ces derniers étant logé dans la chambre pour le liquide <B>à</B> traiter, l'autre dans 1,a chambre pour les vapeurs de celui-ci. <B>5</B> Dispositif suivant la revendication Il, carac térisé en ce que dans la chambre pour le liquide<B>à</B> traiter sont prévus des moyens pour<B>y</B> établir la circulation d'un fluide chaud.
CH96866D 1920-02-16 1921-02-07 Procédé et dispositif pour le traitement de liquides par vaporisation et condensation. CH96866A (fr)

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